KR20110001037A - 유압제어장치 - Google Patents

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KR20110001037A
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이병민
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현대 파워텍 주식회사
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Abstract

유압제어장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 작동유체를 전달하는 오일펌프와; 오일펌프로부터 작동유체를 전달받는 밸브바디; 및 오일펌프로부터 작동유체를 전달받아 저장하며, 저장된 작동유체를 밸브바디로 전달하는 저장부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 엔진 구동시 저장부를 이용하여 작동유체를 저장하고, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 저장부에 저장된 작동유체를 밸브바디에 전달하여 밸브바디에 초기 제어 유압이 형성되도록 함으로써, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 초기 유압 발생까지 시간 지연 및 변속 충격이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
유압, 오일펌프, 밸브바디

Description

유압제어장치{HYDRAULIC CONTROL APPARATUS}
본 발명은 유압제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 탑재되는 자동변속기를 작동시키기 위한 유압을 제어하는 유압제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 탑재된 자동변속기는 주행 중 기어비를 주행상태에 따라 자동적으로 전환시켜 주는 장치로서, 주행 중 변속에 대한 부담감을 줄여 운전의 편의성을 도모할 뿐만 아니라 발진과 가속 및 감속을 원활하게 하여 승차감을 향상시키도록 된 것이다.
이러한 자동변속기는 엔진의 입력축과 출력축이 변속기 케이스 내부에 배치되며, 그 외주에는 다수의 마찰요소가 배치되는 구조로 이는 선택적으로 작동이 이루어져 변속 작동을 이루게 되는데, 마찰요소의 선택적 작동은 유압에 의하여 이루어진다.
상기와 같은 유압의 제어는 유압제어장치에 의해 이루어진다. 유압제어장치는 작동유체가 채워지는 오일팬과, 오일팬의 작동유체를 압송하는 오일펌프 및 오 일펌프에서 압송된 작동유체의 흐르는 방향을 제어하는 밸브바디를 포함한다.
이러한 유압제어장치에 따르면, 엔진이 구동되면 이와 함께 오일펌프가 구동되어 오일팬의 작동유체를 압송하게 된다. 오일팬의 작동유체는 오일펌프로 이동되고, 오일펌프에서 가압되어 밸브바디로 이동된다.
밸브바디로 이동된 작동유체는 그 일부가 토크 컨버터로 보내지고, 또한 트랜스미션 컨트롤 유닛(TCU)에 의해 제어되는 밸브에 의해 마찰요소로 전해지게 된다. 마찰요소로 전해진 작동유체는 마찰요소를 작동 또는 정지시킴으로써 변속이 이루어질 수 있도록 한다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
상기와 같은 유압제어장치에 따르면, 오일펌프가 엔진의 입력축과 상시 연결되며, 오일펌프는 엔진의 회전력을 활용하여 작동유체를 압송함으로써 유압을 생성한다.
이러한 유압제어장치는, 엔진의 구동이 정지된 상태가 되면, 오일펌프를 포함한 유압제어장치의 작동이 정지되므로, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 초기 제어 유압 발생시까지 시간 지연 및 변속 충격이 발생되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 초기 제어 유압 발생시까지 시간 지연 및 변속 충격이 발생되는 것을 억제할 수 있도록 구조를 개선한 유압제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 유압제어장치는: 작동유체를 전달하는 오일펌프와; 상기 오일펌프로부터 상기 작동유체를 전달받는 밸브바디; 및 상기 오일펌프로부터 상기 작동유체를 전달받아 저장하며, 저장된 상기 작동유체를 상기 밸브바디로 전달하는 저장부를 포함한다.
또한, 상기 저장부는, 상기 오일펌프로부터 전달되는 상기 작동유체를 저장 하는 챔버부; 및 상기 챔버부를 개폐하는 밸브부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 챔버부는, 상기 작동유체를 체류시키는 실린더와; 상기 실린더부의 내부에 왕복 가능하게 설치되는 피스톤; 및 상기 피스톤을 가압하여 이동시키는 탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 밸브부의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유압제어장치에 따르면, 엔진 구동시 저장부를 이용하여 작동유체를 저장하고, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 저장부에 저장된 작동유체를 밸브바디에 전달하여 밸브바디에 초기 제어 유압이 형성되도록 함으로써, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 초기 유압 발생까지 시간 지연 및 변속 충격이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 초기 제어 유압을 형성하기 위해 고가, 고중량의 전동식 오일펌프를 별도로 구비할 필요가 없으므로, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 초기 유압 발생까지 시간 지연 및 변속 충격이 발생되는 것을 억제하면서 제조비용 및 중량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유압제어장치의 일 실시예 를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압제어장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압제어장치(100)는 오일펌프(110)와, 밸브바디(120)와, 저장부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
오일펌프(110)는 오일팬(105)에 채워진 작동유체를 전달한다. 이러한 오일펌프(110)는 엔진의 입력축(미도시)과 연결되며, 엔진의 구동력을 이용하여 오일팬(105)으로부터 작동유체를 흡입하여 이를 밸브바디(120)와 저장부(130)에 전달한다.
오일팬(105)과 오일펌프(110) 사이에는 오일필터(미도시)가 구비될 수 있으며, 오일팬(105)에 채워진 작동유체는 오일필터에 의해 정화되어 오일펌프(110)에 의해 압송된다.
밸브바디(120)는 오일펌프(110)로부터 작동유체를 전달받는다. 본 실시예에 따르면, 밸브바디(120)는 유압라인(150)을 매개로 오일펌프(110)와 연결되어 오일펌프(110)로부터 압송되는 작동유체를 전달받는다. 이러한 밸브바디(120)는 오일펌 프(110)로부터 작동유체를 전달받아 토크 컨버터(미도시), 마찰요소와 같은 자동변속기의 각 요소로 전달한다.
유압라인(150)에는 일방향체크밸브(155)가 설치될 수 있다. 일방향체크밸브(155)는, 오일펌프(110)로부터 압송되는 작동유체의 유압이 일정 수준 이상으로 유지될 수 있도록 하고, 작동유체가 오일펌프(110) 측을 향해 역류하는 것을 차단한다.
저장부(130)는 오일펌프(110)로부터 작동유체를 전달받아 저장하며, 저장된 작동유체를 밸브바디(120)로 전달한다. 이러한 저장부(130)는 챔버부(131)와 밸브부(135)를 포함한다.
챔버부(131)는 오일펌프(110)로부터 전달되는 작동유체를 저장한다. 본 실시예에 따르면, 챔버부(131)는 유압라인(150) 및 유압라인(150)에서 분기되는 분기라인(160)을 매개로 오일펌프(110) 및 밸브바디(120)와 연결된다. 이러한 챔버부(131)는 실린더(132)와, 피스톤(133) 및 탄성부재(134)를 포함한다.
실린더(132)는 오일펌프(110)로부터 유압라인(150) 및 분기라인(160)을 통해 전달되는 작동유체를 체류시킨다. 실린더(132)는 분기라인(160)과 연결되며, 실린더(132)의 내부에는 작동유체를 체류시키기 위한 공간부가 형성된다.
피스톤(133)은 실린더(132)의 내부에 왕복 가능하게 설치되며, 탄성부재(134)는 실린더(132)의 내부에 설치되어 피스톤(133)을 가압하여 이동시킨다. 본 실시예에 따르면, 피스톤(133)은 실린더(132)의 내부로 유입되는 작동유체에 의해 실린더(132)의 후방 측으로 이동되며, 탄성부재(134)에 의해 가압되어 실린더(132) 의 전방 측으로 이동되면서 실린더(132)의 내부에 체류된 작동유체를 밀어 실린더(132)에서 배출시킬 수 있다.
밸브부(135)는 챔버부(131)를 개폐한다. 이러한 밸브부(135)는 분기라인(160) 상에 설치되어 분기라인(160)을 개폐함으로써, 분기라인(160)을 통한 작동유체의 챔버부(131) 유입 또는 챔버부(131)로부터의 작동유체의 배출을 단속한다.
제어부(140)는 밸브부(135)의 개폐를 제어한다. 본 실시예에 따르면, 제어부(140)는 유압펌프(110) 및 브레이크장치(10)의 작동 여부에 따라 밸브부(135)의 개폐를 제어한다. 제어부(140)는 자동변속기 전체의 작동을 제어하는 트랜스미션 컨트롤 유닛(TCU)일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 유압제어장치의 작동상태를 보여주는 도면이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 유압제어장치의 작동관계에 대하여 상세히 설명한다. 여기서는, 오일펌프를 작동시키는 엔진이 아이들 스탑 앤드 고(Idle Stop & Go; ISG) 시스템이 적용되는 차량의 엔진인 경우를 예를 들어 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진이 구동되어 엔진의 구동력에 의해 오일펌프(110)가 작동되면, 오일팬(105)에 채워진 작동유체는 오일펌프(110)에 의해 압송되어 유압라인(150)을 통해 밸브바디(120)로 전달된다. 그리고, 오일펌프(110)에 의해 압송되는 작동유체의 일부는 유압라인(150)에서 분기되는 분기라인(160)으로 전달된다.
상기와 같이 오일펌프(110)가 작동되면, 제어부(140)는 밸브부(135)를 개방시켜 분기라인(160)으로 전달되는 작동유체가 유압챔버(131)로 유입될 수 있도록 한다. 유압챔버(131)에 초기 제어 유압을 생성하는데 필요한 양만큼의 작동유체가 유입되면, 제어부(140)는 밸브부(135)를 폐쇄하여 유압챔버(131)에 유입된 작동유체가 유압챔버(131)에 저장될 수 있도록 한다.
여기서, 초기 제어 유압이란 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 마찰요소를 작동시켜 변속을 시작하기 위해 필요한 유압을 가리킨다.
아이들 스탑(Idle Stop)시 브레이크장치(10)가 작동된 상태에서 엔진 구동이 정지되면, 이와 함께 오일펌프(110)의 작동도 함께 정지되며, 이에 따라 밸브바디(120)로의 유압공급이 중지되어 밸브바디(120)의 유압이 낮아지게 된다.
이러한 상태에서, 재출발을 위해 운전자가 브레이크장치(10)의 작동을 해제시키면, 제어부(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브부(135)를 개방시킨다. 이에 따라, 실린더(132)에 저장된 작동유체는 탄성부재(134)의 가압에 의해 이동되는 피스톤(133)에 의해 실린더(132)에서 배출되어 분기라인(160) 및 유압라인(150)을 통해 밸브바디(120)로 전달된다.
이처럼 저장부(130)에 저장되어 있던 작동유체가 밸브바디(120)에 전달되면, 밸브바디(120)에 전달된 작동유체만큼 밸브바디(120)의 유압이 상승되며, 이에 따라 밸브바디(120)의 내부에는 마찰요소를 작동시켜 변속을 이루기 위한 초기 제어 유압이 생성된다.
이후, 엔진이 구동되어 엔진의 구동력에 의해 오일펌프(110)가 작동되면, 작 동유체는 유압라인(150)을 통해 밸브바디(120)에 전달되어 마찰요소를 작동시켜 변속을 이루기 위한 유압을 생성하는 한편, 분기라인(160)을 통해 저장부(130)에 전달되어 저장부(130)에 저장되어 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 초기 제어 유압을 형성할 수 있는 유압을 제공한다.
상기와 같은 본 실시예의 유압제어장치(100)는, 엔진 구동시 저장부(130)를 이용하여 작동유체를 저장하고, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 저장부(130)에 저장된 작동유체를 밸브바디(120)에 전달하여 밸브바디(120)에 초기 제어 유압이 형성되도록 함으로써, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 초기 유압 발생까지 시간 지연 및 변속 충격이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예의 유압제어장치(100)는 초기 제어 유압을 형성하기 위해 고가, 고중량의 전동식 오일펌프를 별도로 구비할 필요가 없으므로, 엔진 구동 정지 이후 재출발을 위한 시동시 초기 유압 발생까지 시간 지연 및 변속 충격이 발생되는 것을 억제하면서 제조비용 및 중량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압제어장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 유압제어장치의 작동상태를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 유압제어장치 110 : 오일펌프
120 : 밸브바디 130 : 저장부
131 : 챔버부 132 : 실린더
133 : 피스톤 134 : 탄성부재
140 : 제어부

Claims (4)

  1. 작동유체를 전달하는 오일펌프;
    상기 오일펌프로부터 상기 작동유체를 전달받는 밸브바디; 및
    상기 오일펌프로부터 상기 작동유체를 전달받아 저장하며, 저장된 상기 작동유체를 상기 밸브바디로 전달하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저장부는,
    상기 오일펌프로부터 전달되는 상기 작동유체를 저장하는 챔버부; 및
    상기 챔버부를 개폐하는 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 챔버부는,
    상기 작동유체를 체류시키는 실린더;
    상기 실린더부의 내부에 왕복 가능하게 설치되는 피스톤; 및
    상기 피스톤을 가압하여 이동시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 밸브부의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130017226A (ko) * 2011-08-10 2013-02-20 현대자동차주식회사 유압 저장장치 및 이의 제어방법

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